Винт-копилка (жёсткий диск) .

— В конце 90-х стоимость I мегабайта HDD, возможно, снизится до 2 долл.

Питер Нортон, 1988 г.

Без памяти человек никогда не стал бы человеком. Ну а компьютер — компьютером.
Первые вычислительные устройства сохранять информацию на внешнем или внутреннем носителе не могли. Потом появилась бумажная полоска с пробитыми дырочками — перфолента. А в конце сороковых продырявленную бумагу сменила магнитная запись — тонюсенькая пленочка, толщиной в доли микрона, хранящая на себе гигабайты информации, которыми мы и забиваем наш компьютер.
Гигабайты появились не сразу — жесткие диски начала 70-х имели емкость до десятка килобайт. В 1973 г. IBM выпустила IBM model 3340 disk drive, имевший два разделенных шпинделя в 30 Мб каждый. Этот диск часто называли «30-30», что и породило кличку «винчестер» — по ассоциации с известной маркой винтовки «винчестер 30-30». Пользователи сначала не знали, чем заполнить гигантский объем в 60 Мб, ведь все необходимое тогда програмное обеспечение спокойно умещалось в 2—3 Мб.

Сейчас емкость жесткого диска возросла в тысячи раз, однако принципы его устройства не почти не именидись.

Как и прежде, любой «винчестер» состоит из трех основных блоков:

• Первый блок — собственно хранилище информации. Представляет собой один или несколько стеклянных (или металлических) дисков, покрытых с двух сторон магнитным материалом, на которые и записываются данные. Магнитная поверхность каждого диска разделена на концентрические «дорожки», которые, в свою очередь, делятся на отрезки -секторы. Есть еще одно деление — цилиндры. Это сумма всех совпадающих друг с другом дорожек по вертикали, по всем рабочим поверхностям.
• Второй блок — механика жесткого диска, ответственная за вращение массива так называемых «блинов» первого блока, а также точное позиционирование системы читающих головок. Каждой рабочей поверхности жесткого диска соответствует одна читающая головка. Располагаются эти головки по вертикали точным столбиком. Значит, в любой момент времени все головки находятся на дорожках с одинаковым номером, работают в пределах одного цилиндра. Кстати, в качестве одного из важнейших технологических параметров любого диска указывается именно число читающих головок, а не совпадающее с ним количество рабочих поверхностей.
• Третий блок включает электронную начинку — микросхемы, ответственные за обработку данных, коррекцию возможных ошибок и управление механической частью, а также микросхемы кэш-памяти.

Получается, если описывать винчестер в соответствии с его физическими характеристиками, потребуется десяток параметров, большинство из них лаже ничего не скажут обычному пользователю.Но есть более простые и понятные характеристики, на которые мы и смотрим при покупке нового винчестера.

Тип интерфейса. 
Сначала большинство винчестеров и накопителей поддерживали последовательный интерфейс IDE (Parallel ATA) — к каждому IDE-контроллеру подключались два накопителя, находившиеся на одном кабеле и делившие между собой его пропускную способность. Один из накопителей был «ведущим», другой — «подчиненным» (master и slave).

В начале 2003 г. появился интерфейс SerialATA: теперь каждый накопитель в системе получил padyst права и индивидуальный контроллер.

Сегодня лучший выбор — накопители стандарта SATA-11. Они позволяют передавать данные с теоретической скоростью 300 Мб/с, а также поддерживать технологию NCQ — «горячая» замена дисков без выключения компьютера.1
IDE ушли не окончательно — на системных платах остается минимум один IDE-контроллер, т.к. накопители DVD работают по старой технологии. И благодаря этому мы можем установить в компьютер не четыре, как раньше, а целых шесть накопителей!

Объем диска. 
Ёмкость жесткого диска для пользователей — вопрос первостепенной важности. Недавно емкость измерялась в мегабайтах, а сегодня состаатяет до полутора сотен гигабайт! Работает закон, похожий на «закон Мура» — ежегодно наши требования к объему накопителей удваиваются. Сегодня покупать винчестер емкостью меньше 200-300 Гб просто не имеет смысла, а если вы собираетесь превратить ваш компьютер в полноценный медиаиентр и хранить на нем коллекцию видеофильмов и музыки, подумайте о покупке винчестера объемом от 500 Гб. Это, к стати, не так уж и много - всего-навсего 500 фильмов или 5000 часов музыки.


Впрочем, купленный вами винчестер практически всегда оказывается куда меньшей емкости, чем положено: при расчете объема жесткого диска 1 Мб признается равным 1000 килобайт, 1 гигабайт — 1000 мегабайт. Разница в объеме, таким образом, может составлять до 10 Гб!

Скорость вращения диска.
Показатель, напрямую связанный со скоростью доступа и скоростью чтения данных. Покупать винчестеры со скоростью вращения меньше 5400 об/мин просто не имеет смысла. 7200 об/мин — сегодняшний стандарт, ну а 10 000 об/мин (планка, впервые взятая IBM) — это просто идеал! Правда, некоторые специалисты утверждают, что чрезмерные скорости вращения диска не слишком ускоряют чтение данных, и отрицательно сказываются на надежности хранения информации и срок службы винчестера.

Размер кэш-памяти.
Кэш-память — быстрая «буферная» память небольшого объема, в которую компьютер помешает наиболее часто используемые данные. Ее размер у современных моделей винчестеров составляет от 8 до 16 Мб. Разумеется, чем больше кэш-память, тем быстрее летают туда-сюда данные с винчестера — вот почему на этот показатель надо обратить особое внимание.

«Массивы независимых жестких дисков» (RAID).
Установить несколько жестких дисков можно в любой компьютер. Но диски эти будут существовать независимо друг от друга. А при использовании RAID жесткие диски работают по одной из десятка схем. В домашних ПК чаще всего используются лишь две, самые простые из них.



Первая схема (RAID 0) 
позволяет объединить от двух до четырех жестких дисков в единый массив, воспринимающийся компьютером как единое дисковое пространство. Все данные, поступающие на жесткий диск, RAID-система разбивает на отдельные кирпичики-блоки, каждый из которых может быть записан на любую часть массива. Но при поломке любого из дисков массива можно потерять сразу весь объем информации. Однако большинство пользователей, которым возможности схемы RAID реально необходимы (например, любители обработки и хранения на компьютере домашнего видео или громадных баз данных), с этим риском охотно мирятся — существенная прибавка в объеме и скорости (ведь здесь-то мы и получаем наконец реальные  100 Мб/с!) того стоит...

Вторая схема (RAID 1), напротив, ориентирована не на скорость, а на надежность. По этой модели в компьютер может быть установлена одна или две ПАРЫ жестких дисков, причем обязательно одинаковой модели и объема. Информация, сохраняемая на первом диске пары, тут же дублируется на втором, резервном в режиме «зеркали-рования» (mirroring). А значит, даже при фатальном сбое безопасности вашей информации ничто не угрожает. Такая схема весьма актуальна для бизнесменов, каждый документ которых может иметь ценность большую, чем хранящий его компьютер. Однако для простых пользователей эта модель RAID чаще всею бесполезна — будет вполне достаточно простого DVD-дисковода.

...Каждый год винчестеры совершенствуются — становятся быстрее, вместительнее и дешевле. Однако все специалисты уже сходятся во мнении, что старой доброй «магнитной» технологии давно уже пора на покой. Высокое энергопотребление, излишняя шумность, тепловыделение, а главное — низкая надежность хранения данных... Все это могло бы поставить крест на карьере винчестеров уже сегодня. Преемник винчестеров давно известен — это флэш-память. Но объемы флэш-накопителей сегодня не превышают десятка гигабайт, а их стоимость во много раз выше, чем у винчестеров. И все же первый шаг сделан — на рынке уже появились «гибридные» накопители Hybrid Hard Drive (HHD), в корпусе которых уживаются как обычные жесткие диски, так и флэш-микросхемы. Кстати, поддержка таких накопителей стала одной из главных «фишек» Windows Vista.